El desorden, m\u00e1s que un concepto oscuro, es una cantidad f\u00edsica, que puede medirse, de la misma manera que el largo de un l\u00e1piz. La aparente confusi\u00f3n que acompa\u00f1a a un prosaico caf\u00e9 que esparce en un pocillo es la llamada entrop\u00eda, actualmente calculada en computadora mediante al menos 20 diferentes abordajes. Como estas t\u00e9cnicas son complicadas y trabajosas, un equipo integrado por investigadores de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) y del Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos, cre\u00f3 un m\u00e9todo m\u00e1s sencillo, y que lleva a los mismos resultados: es el Reversible Scaling (RS), que, de acuerdo con sus autores, llega a ser 40 veces m\u00e1s r\u00e1pido para calcular la entrop\u00eda y la energ\u00eda libre para grandes intervalos de temperatura.<\/p>\n
La energ\u00eda libre es la fracci\u00f3n de energ\u00eda contenida en un sistema f\u00edsico, que puede convertirse en trabajo \u00fatil. Por ejemplo: solamente una parte de la energ\u00eda qu\u00edmica contenida en un litro de gasolina se transforma en movimiento en un autom\u00f3vil. “El inter\u00e9s por calcular la entrop\u00eda y la energ\u00eda libre reside en que \u00e9stas siempre apuntan el camino por el cual la naturaleza se desarrolla espont\u00e1neamente”, dice Alex Antonelli, del Instituto de F\u00edsica de la Unicamp, uno de los autores del programa, realizado en forma conjunta con su ex alumno Maurice de Koning, hoy en el MIT, y Sidney Yip, uno de los pioneros en la simulaci\u00f3n computacional de sistemas f\u00edsicos, tambi\u00e9n del MIT.<\/p>\n
En el caso de agua que se transforma en hielo, la energ\u00eda libre del agua es menor para el estado l\u00edquido que para el estado s\u00f3lido a temperaturas superiores a 0\u00b0 Celsius. Pero la situaci\u00f3n se invierte a temperaturas situadas por debajo de ese nivel, \u00e9sa es la raz\u00f3n por la cual el agua se congela cuando se la enfr\u00eda a cero grado. “El estado de menor energ\u00eda libre siempre predomina”, dice el investigador. Es tambi\u00e9n un delicado balance entre la energ\u00eda interna y la entrop\u00eda, vale decirlo, de la energ\u00eda libre? el que determina la estructura espacial de las prote\u00ednas de cualquier ser vivo.<\/p>\n
De las c\u00e9lulas al calor de la Tierra Adoptado por investigadores renombrados, como el qu\u00edmico William Reinhardt, de la Universidad de Washington, el m\u00e9todo tuvo tambi\u00e9n una descripci\u00f3n detallada en diciembre de 2001, en el\u00a0Journal of Chemical Physics<\/em> . En enero,\u00a0Nature Materials<\/em> public\u00f3 un art\u00edculo de tres p\u00e1ginas sobre este nuevo abordaje, firmado por Yip.El RS no es un programa de computadora, sino un m\u00e9todo de dominio p\u00fablico.<\/p>\n Por esta raz\u00f3n, recuerda Antonelli, cada investigador debe adaptarlo a sus problemas espec\u00edficos. Un grupo de R\u00edo Grande do Sul, por ejemplo, est\u00e1 interesado en utilizarlo para calcular la energ\u00eda libre de los iones (las part\u00edculas at\u00f3micas cargadas el\u00e9ctricamente) que atraviesan las membranas celulares. El RS puede tambi\u00e9n ser \u00fatil en el estudio de las propiedades de los materiales, cuando la simulaci\u00f3n es el \u00fanico camino. Recientemente, con un abordaje que, de acuerdo con Antonelli, podr\u00eda ser hacerse en un tiempo diez veces menor con el RS, un equipo ingl\u00e9s estim\u00f3 en alrededor de 6.500 \u00b0Celsius la temperatura del hierro l\u00edquido en el centro de la Tierra.<\/p>\n El Proyecto<\/strong>
\n<\/strong>El m\u00e9todo tradicional m\u00e1s utilizado, denominado de Integraci\u00f3n Termodin\u00e1mica, o TI, requiere entre cinco y diez simulaciones en una dada temperatura para obtener la entrop\u00eda o la energ\u00eda libre a esa dada temperatura. El recientemente creado RS, que cuenta con el apoyo de la FAPESP, parte de una temperatura espec\u00edfica, de la cual se conoce la energ\u00eda libre, y la altera de manera din\u00e1mica y lenta, con una sola simulaci\u00f3n ?de all\u00ed la ganancia de tiempo. “Nadie antes hab\u00eda pensado en adoptar este abordaje, pues se cre\u00eda que no funcionar\u00eda”, comenta Antonelli. Imaginado por Koning, el RS tom\u00f3 estado p\u00fablico en 1999, debido a un art\u00edculo publicado en\u00a0Physical Review Letters<\/em> .<\/p>\n
\nGrupo de Propiedades Electr\u00f3nicas y Estructurales de Metales y Semiconductores<\/em>
\nMODALIDAD<\/strong>
\nL\u00ednea regular de auxilio a la investigaci\u00f3nCOORDINADOR<\/strong>
\nAlex Antonelli ? Instituto de F\u00edsica de la Unicamp
\nINVERSI\u00d3N<\/strong>
\nR$ 25.599,18 e US$ 37.482.32<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un equipo de Campinas y del MIT elabora un m\u00e9todo que facilita el c\u00e1lculo de la entrop\u00eda","protected":false},"author":127,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[437],"class_list":["post-76618","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76618","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/127"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=76618"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76618\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=76618"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=76618"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=76618"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=76618"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}